高中生物實(shí)驗(yàn)探究性學(xué)習(xí)教學(xué)研究案例

摘 要：在《高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)》提出了提高生物科學(xué)素養(yǎng)，面向全體學(xué)生，倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)，注重與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系等幾個(gè)方面的理念和要求。而我們?cè)趯?shí)際的教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)照搬教材很難達(dá)到《高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)》所提出的目標(biāo)和要求，針對(duì)該問題我校提出進(jìn)行以實(shí)驗(yàn)為載體的探究性學(xué)習(xí)教學(xué)研究。我在教研活動(dòng)中承擔(dān)了《綠葉中色素的提取和分離》的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。下面就把我實(shí)驗(yàn)教學(xué)的案例展示給大家。

關(guān)鍵詞：色素；提取；分離

接到課題后，我首先分析了學(xué)生現(xiàn)階段所具備的知識(shí)和技能，及實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。本?shí)驗(yàn)是在學(xué)生學(xué)習(xí)了細(xì)胞基本結(jié)構(gòu)后，進(jìn)一步學(xué)習(xí)葉綠體中的色素，為后面學(xué)習(xí)光合作用原理奠定基礎(chǔ)，具有承上啟下的作用。此時(shí)學(xué)生已經(jīng)初步具備了實(shí)驗(yàn)探究的能力。在往常的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生只是根據(jù)教材上的實(shí)驗(yàn)步驟機(jī)械的完成實(shí)驗(yàn)操作，不能進(jìn)行有效的學(xué)習(xí)。如何在實(shí)現(xiàn)目的的過程中更能體現(xiàn)面向全體學(xué)生，倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)，注重與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系的理念呢？我借鑒了翻轉(zhuǎn)課堂模式，把教學(xué)分成三部分，課前自主學(xué)習(xí)、課內(nèi)合作探究、課后課題延伸。

一、 課前自主學(xué)習(xí)

學(xué)生通過微課自主學(xué)習(xí)，通過學(xué)習(xí)初步掌握實(shí)驗(yàn)原理和及實(shí)驗(yàn)材料和儀器的認(rèn)識(shí)和使用方法。

二、 課內(nèi)內(nèi)作探究

我把課堂教學(xué)分成了四個(gè)步：

（一） 導(dǎo)入

老師課堂演示“白筆生彩”實(shí)驗(yàn)（將粉筆插在色素提取液中，在粉筆上會(huì)出現(xiàn)不同的色帶）。以此創(chuàng)造未知的神秘感，激發(fā)起學(xué)生對(duì)綠葉中色素進(jìn)行探究的強(qiáng)烈愿望。

（二） 探究活動(dòng)1：《探究綠葉中色素的種類和顏色》

為了更好地體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的探究性，將教材中只用一種方法直接進(jìn)行驗(yàn)證，我改為引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)不同的實(shí)驗(yàn)方案分別對(duì)提取、畫線、分離等實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行探究探究。1. 提取方法探究：一是教材中的提取方法，二是通過對(duì)微課中相關(guān)問題的思考學(xué)生想到了用硬幣碾壓的方法。通過實(shí)踐后的對(duì)比，學(xué)生發(fā)現(xiàn)正常的和硬幣碾壓法提取的兩組，都可獲得完整的色素帶，但硬幣碾壓法操作更簡(jiǎn)單、更高效使提取和劃線一步到位。2. 劃線方法探究：在學(xué)生對(duì)教材和微課學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)分別使用毛細(xì)吸管、硬幣碾壓、玻片推片三種方法展開對(duì)濾液線畫線方法的探究。學(xué)生在完成操作后分析并作出結(jié)論：在實(shí)際操作中，毛細(xì)吸管畫線法很難將線畫細(xì)畫勻畫直，后兩種效果好易操作，其中硬幣碾壓法操作更簡(jiǎn)單、高效并且無環(huán)境污染因素硬幣碾壓法為劃線最佳方案。3. 分離色素方法探究：教材推薦使用的兩種層析液，前者含有揮發(fā)性強(qiáng)且有毒的苯，有的學(xué)生提出如果除去苯，分離效果會(huì)怎么樣呢？學(xué)生在教材基礎(chǔ)上又添加了用10份石油醚和1份丙酮配制的層析液，并分別用三種不同的層析液對(duì)色素進(jìn)行分離。通過對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析和比較，學(xué)生們認(rèn)為用92號(hào)汽油很難分離出類胡蘿卜素，10份石油醚：1份丙酮配制的與20份石油醚：2份丙酮：1苯配制的層析液分離效果較好，由于10份石油醚：1份丙酮的配比中不含有毒成分苯，減少了環(huán)境污染，保護(hù)了我們的身體健康，因此是分離色素的首選。最后得出結(jié)論是用10份石油醚和1份丙酮配制的層析液是分離色素的最佳選擇。學(xué)生通過探究活動(dòng)自己制定實(shí)驗(yàn)方案，尋找最佳方法，在這個(gè)過程中滿足學(xué)生多元化發(fā)展，有利于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提高和個(gè)性的充分發(fā)展。

在完成綠葉的色素提取和分離實(shí)驗(yàn)后，我設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)展示交流的環(huán)節(jié)。學(xué)生提出自己的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與預(yù)期有差異，大家通過反思討論，找出原因，進(jìn)一步規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作，由此培養(yǎng)了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。通過是否易操作、是否高效、現(xiàn)象是否明顯等方面選出色素提取和分離的最佳實(shí)驗(yàn)方案。從知識(shí)層面和技術(shù)層面為后面的高效探究奠定了基礎(chǔ)。

（三） 探究活動(dòng)2：我向?qū)W生呈現(xiàn)了多種不同顏色的葉片，引導(dǎo)學(xué)生就不同的實(shí)驗(yàn)材料展開探究

鼓勵(lì)學(xué)生在課堂上針對(duì)不同顏色的葉片提出所想到的問題，學(xué)生也從多種角度提出了很多問題，然后集中起來讓學(xué)生選出兩個(gè)他們認(rèn)為最有討論價(jià)值的問題展開探究。經(jīng)過討論確定以下兩個(gè)課題展開探究：1. 不同顏色葉片中色素種類是否相同？2. 黃色葉片是否也能進(jìn)行光合作用？通過對(duì)不同顏色的葉片進(jìn)行色素提取和分離，同學(xué)們對(duì)不同顏色葉片的色素帶進(jìn)行了對(duì)比和分析，提出了如下問題：為什么紅楓的色素帶有一條是紫紅色的？為什么它沒有隨層析液擴(kuò)散？學(xué)生們對(duì)此展開了思考和討論，從顏色上看，紫紅色色素帶不是4種光合色素的一種，從層析原理來考慮，它沒有隨層析液擴(kuò)散，說明它不溶于有機(jī)溶劑。因此可以肯定，它是一種新的色素，是什么色素呢？實(shí)驗(yàn)2，學(xué)生通過對(duì)比綠色和黃色銀杏葉中的色素，發(fā)現(xiàn)黃色葉片中缺乏葉綠素。有學(xué)生提出：只有胡蘿卜素的葉片是不是也能進(jìn)行光合作用？為了突顯學(xué)生在課堂中的主體地位，我鼓勵(lì)學(xué)生充分利用實(shí)驗(yàn)室中的電腦，上網(wǎng)查閱資料，獲取相關(guān)知識(shí)，解決問題，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。讓他們作為小老師在課堂上與大家一起展示分享自己的發(fā)現(xiàn)，把課堂真正交還給學(xué)生。

（四） 是師生共同進(jìn)行課堂小結(jié)和進(jìn)行表現(xiàn)性任務(wù)評(píng)價(jià)

課堂小結(jié)主要是幫助學(xué)生梳理本節(jié)的知識(shí)性內(nèi)容。進(jìn)行表現(xiàn)性任務(wù)評(píng)價(jià)可以幫助學(xué)生反思、改進(jìn)自己的學(xué)習(xí)，檢查自己在實(shí)驗(yàn)過程中的表現(xiàn)，對(duì)于教師來說可以幫助教師客觀地評(píng)估自己的教學(xué)，使教師不斷改進(jìn)教學(xué)思路和教學(xué)方法，最終達(dá)到教學(xué)相長(zhǎng)。

三、 課后延伸

在課堂上還有許多學(xué)生提出的問題很有探究?jī)r(jià)值，老師應(yīng)及時(shí)作出肯定并鼓勵(lì)學(xué)生課下到實(shí)驗(yàn)室繼續(xù)探究。

我覺得本節(jié)課主要亮點(diǎn)是：1. 通過學(xué)生探究，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)操作方法及步驟，效果明顯。2. 開發(fā)使用微課，采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，以學(xué)定教，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。3. 初步探究了色素的作用，為光合作用原理的學(xué)習(xí)做下鋪墊。

以上是我對(duì)進(jìn)行高中生物實(shí)驗(yàn)探究性學(xué)校教學(xué)進(jìn)行的探索，不足之處敬請(qǐng)各位同仁批評(píng)指正。

參考文獻(xiàn)：

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[2]王巖.大蒜綠色素提取、分離及其性質(zhì)的研究[D].山東農(nóng)業(yè)大學(xué)，2006.

作者簡(jiǎn)介：

王其霞，山東省日照市，山東省日照市第一中學(xué)東校區(qū)。